魏玉保
为抵消全球变暖的影响,科学家们开了多少脑洞?
2023-4-11 16:23
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如果说医学上的疫苗使人类免于大规模的死亡,那么先进的地球工程和环境技术也将是有效的疫苗,帮助防治地球生病。面对日益迫切的环境危机,我们需要开始给地球“打针”了。

本书的译名或许应该是“改造地球”或“地球工程”。“黑客地球”会让人联想到,可能有一帮计算机怪人要对地球搞事情了,不过本书与计算机黑客无关。书中对地球工程的定义是:有意识地对影响地球气候的生态环境过程进行大规模干预,以试图抵消全球变暖的影响。本书探讨了地球工程的各种方法,以及如何更好地管理人类赖以生存的自然要素如陆地、海洋、淡水和食物资源等。

作者科斯蒂根(Thomas Kostigen)是一名环保领域的畅销书作家,记者出身。他为了写作此书,访谈了多位科学家,也实地走访了拉丁美洲、非洲、欧洲等很多书中涉及的地方。

本书非常全面地科普了地球工程方面的最新前沿,介绍了多个国家的一系列地球工程项目,是一个开“脑洞”的阅读之旅。书中也提到了中国的一些相关科研成就,如天河工程-一种人工降水设想(第1章)、藏水入疆设想(第12章),还有1980年代中国在转基因鱼领域的领先工作(第13章)。

对于全球变暖这样的环境问题,国内外的专家学者、科普达人都在积极地寻找或思考解决之道。书中那些看起来异想天开的做法,其实都有相应的科学基础,并且在一定程度上是可以实现的。

例如,“在地表下生活”一章,介绍了在热带地区,历史上就有一些居民因地制宜地开拓地下居住空间,比如澳大利亚的库伯佩迪镇。在一些人口稠密的大城市,建造更为现代化的地下生活空间不失为一种解决办法,如墨西哥城的地下城建筑设想。

墨西哥城的地下城建筑。图源《黑客地球》

在“从马桶到龙头”一章,作者举例了美国橙县的水处理技术及管理经验,栩栩如生地描绘了污水的产生、集中、净化、循环利用的全过程。这些水处理技术和管理办法推广到了多个国家和地区。

除了全球变暖,书中涉及的环境问题还有人工气候、碳减排、太阳能电力、现代农业、海洋酸化、海平面上升、地下城市、冰川融化、水资源管理、培植肉、无人驾驶、智慧城市等。

长期以来,环境问题一直令人悲观,围绕着挫折、绝望、愤怒和世界末日般的心境或感受。一些环境问题是不可否认的,如全球变暖问题。“全球变暖”的定义非常明确,是工业革命以来人类大规模的工农业活动造成的地球温度升高的现象。2016年9月,地球大气中二氧化碳含量突破400 ppm;如果以当前的增速持续下去,到本世纪中叶全球温度将上升3℃。

而一些反对者的主要理由是,大历史尺度(千年以上)的地球温差变化很剧烈,所以这200余年以来的温度变化的主要原因是地球自身因素造成的,人类活动的影响很小。

的确,历史上极端天气一直在地球上不断发生着,但是目前的情况不同以往,越来越多的证据显示,这些极端天气大多是人类引发的。从1958开始,在夏威夷莫纳罗亚气象台的大气二氧化碳浓度检测表明,气候变暖与人类活动密切相关。

近年来,全球变暖带来了一系列的负面环境效应:极端天气(热浪、洪水、龙卷风等)变得愈加频繁和强烈,加剧了海洋酸化,极地冰川消融和永久冻土减少,海平面上升,珊瑚礁白化或死亡,物种灭绝速度加剧和生物多样性骤减。自1980年至2018年,极端天气的数量增加了1倍;现在的暴风雨及洪水数量,是四十年前平均数量的4倍。到2050年,多达10亿人口将成为环境难民。

所以,关注和解决环境问题迫在眉睫。众人拾柴火焰高,如果普罗大众能够从小事做起来拯救地球,我们深信人类终将成功。但“人类从历史中学到的唯一的教训,就是没有从历史中吸取到任何教训”(黑格尔)。环境问题不严重到一定程度,人类就无视或拖延。拿碳减排国际协议来说,发达国家指责发展中国家的减排时间表太慢,而发展中国家爱翻发达国家的历史旧账,在争吵中整体拖慢了人类节能减排的步伐。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)认为,各国只有到2030年左右才会大规模采取行动,那时候各国经济社会各方面都将发生前所未有的变化。

环保行为的实践,需要每个人的参与。无论是瑞典环保少女格蕾塔·桑伯格(Greta Thunberg),还是英国BBC自然纪录片的灵魂人物大卫·爱登堡,他们通过自己的行动,勇敢抗议或拍摄自然纪录片,去唤醒人们的环保意识。

保护地球是为了人类自己,但面对各种环境问题单讲情怀是无效的。技术结合商业,才能够持续地改变一些事情。若太阳能电池板造价昂贵或无法并入电网,那么在沙漠中推太阳能电厂项目就无法进行。这两个问题解决后,摩洛哥的努尔(Noor)太阳能发电厂,号称世界上最大的集中式太阳能发电厂,目前已投入运营并有望穿过直布罗陀海峡为欧洲供电。同样的道理,海水淡化的成本越来越低,最终也将让广大近海人口获益。

摩洛哥努尔的太阳能电厂。图源《黑客地球》

面对各种环境危机,地球工程和环保行为能否带来转机,答案是肯定的。环保一方面是为了人类自身,另一方面也是为了整个地球生态系统中各个物种的和谐共生。人类中心主义、动物权利论、生物平等主义、以及生态整体主义,是一个逐步升高的伦理阶梯,体现了人类道德自律、道德修养的新境界。在这个阶梯上,每个人都可以找到自己的价值坐标,从而做出相应的抉择:小到每天的衣食住行,大到建设各类大工程项目,其实都有相应的环境伦理或环境责任在里面。若只关注同类的利益,人与动物无异,动物也可以做到这一点。所以环境伦理不应止步于此,应该推动动物权利论、生物平等主义、生态整体主义的理论和实践,把人的道德义务进一步扩展到非人类的主体上。此书作者飞行几万公里访专家、走实地,有着对地球生态环境的隐忧和关切。尽早行动,才有更多的希望。

《黑客地球》

【美】托马斯·斯科蒂根著,魏玉保译

湖南科学技术出版社,2023年3月 出版

几十年来,科学家和环保人士一直在为全球变暖的影响敲着警钟。随着洪水、风暴和极端温度等各种极端气候成为我们日常生活的现实,“减少、利用、再利用”的努力已经不够了,地球现在已经过了安全临界点。在《黑客地球》一书中,作者托马斯·科斯蒂根带领读者了解了全球科学家、企业家、工程师和其他有远见者为解决与全球变暖相关的问题而开发的最前端科技技术,为我们开启了全新的环保方向。

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